检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：吴杨哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着卫星导航定位产业的蓬勃发展,各相关行业对卫星定位精度的要求越来越高,基于载波相位差分的高精度定位技术逐渐成为研究的热点。载波相位差分定位中最重要的步骤就是获得高精度的载波相位,而其核心问题是如何正确地探测及修复周跳... 详细信息

随着卫星导航定位产业的蓬勃发展,各相关行业对卫星定位精度的要求越来越高,基于载波相位差分的高精度定位技术逐渐成为研究的热点。载波相位差分定位中最重要的步骤就是获得高精度的载波相位,而其核心问题是如何正确地探测及修复周跳和解算整周模糊度。本文对周跳探测和修复以及整周模糊度解算的基础理论和经典方法进行了研究和分析,针对传统方法中的不足之处进行了改进,并通过仿真实验验证了改进算法的性能。本文的主要研究内容如下:首先,本文推导并分析了载波相位观测数学模型,介绍了周跳和整周模糊度的概念。研究了常见的GNSS观测值的线性组合,给出了每种方法的组合公式,并分析了它们的误差抑制能力。进而研究了GNSS观测中的误差源并进行了分类,分析了各类误差源的产生原因及其修正方法,为后文中的周跳探测和整周模糊度解算研究奠定了理论基础。然后,本文研究了基于双频的周跳探测和修复问题。首先分析了周跳检测量的构造原理,然后对经典的双频周跳探测及修复算法的算法原理进行了研究和推导,并分析了这些算法的优势和缺陷。针对M-W组合法的不足之处,本文引入了双频无几何距离组合作为补充观测量,并且利用多项式对伪距测量进行拟合的方法对其进行了改进,提出了一种改进的M-W组合法。仿真实验表明,改进算法避免了传统算法的探测盲区,更具实用性。最后,本文研究了高维下的整周模糊度解算问题。推导了模糊度最小二乘模型,研究了几种经典的基于模糊度域的整周模糊度解算算法,并且分析了它们在高维下的局限性。根据高维模糊度搜索特性从搜索空间和搜索策略两方面对标准差分进化算法进行了改进,提出了一种自适应差分进化算法。在搜索空间方面,自适应差分进化算法中根据模糊度维数的不同自适应选择降相关算法,并且通过模糊度协方差矩阵确定搜索空间,从而提高了解算效率。在搜索策略方面,其变异因子可以根据Logistic模型规律自适应衰减,提高了算法的收敛速度。交叉因子的随机扰动和部分种群淘汰策略,有效避免了算法陷入局部最优解。仿真实验证明了该算法的收敛速度比一些常用的智能寻优搜索算法更快,不会陷入局部最优解,并且在高维条件下具有比LAMBDA法更高的解算效率。

关键词：全球卫星导航系统载波相位差分定位周跳探测与修复整周模糊度解算差分进化算法

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地震数据采集站载波相位差分定位算法研究

地震数据采集站载波相位差分定位算法研究

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作者：李洪刚河北地质大学

学位级别：硕士

载波相位差分定位算法是地震数据采集站常用的定位方法,针对载波相位差分定位算法存在定位时间较长和算法较为复杂等问题,展开对载波相位差分定位算法的探索,有助于地震数据采集站提高定位精度和定位效率。为载波相位差分定位算法提供... 详细信息

载波相位差分定位算法是地震数据采集站常用的定位方法,针对载波相位差分定位算法存在定位时间较长和算法较为复杂等问题,展开对载波相位差分定位算法的探索,有助于地震数据采集站提高定位精度和定位效率。为载波相位差分定位算法提供理论支撑,分析了GPS卫星信号、系统组成、导航电文的原理和C/A码与P码的特点,探讨了地震数据采集站载波相位差分定位原理和定位的数学模型,总结了定位误差和消除误差的方法。周跳和整周模糊度问题是载波相位差分定位算法的核心问题,针对周跳探测问题,比较和分析了目前常用的周跳探测方法,提出可利用多项式拟合法和小波变换法结合的方法,有效探测周跳并修复。针对整周模糊度问题,分析了整周模糊度遍历搜索空间的规律,提出了搜索域遍历规律法,引入实例表明了算法能够预测整周模糊度最优解;接着提出了用自适应差分进化算法求解模糊度,实验表明自适应差分进化算法相比LAMBDA算法,能够更快收敛到全局最优解,提高定位效率。在载波相位差分定位算法流程和GPS星历解算技术的分析基础上,通过载波相位差分定位仿真实验得到了地震数据采集站观测数据、星历数据和卫星位置数据并比较了自适应差分进化算法和LAMBDA算法求解整周模糊度的实际效果,得出了载波相位差分定位算法定位精度在厘米级范围内的结论,结果表明了载波相位差分定位算法在定位精度上完全满足地震勘探的要求。

关键词：地震数据采集站载波相位差分定位整周模糊度差分进化算法

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基于区域电离层模型辅助的GNSS载波相位差分定位方法研究

基于区域电离层模型辅助的GNSS载波相位差分定位方法研究

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作者：刘亚哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

全球卫星导航系统(GNSS)的发展使得卫星导航定位技术的研究愈发重要,卫星导_论航_线定位技术具有低成本、高效益、高精度、不受时间和地域约束这些优点,应用非常广泛,涉及军事、民用等各个领域。在众多卫星导航定位技术中,精密相对定位... 详细信息

全球卫星导航系统(GNSS)的发展使得卫星导航定位技术的研究愈发重要,卫星导_论航_线定位技术具有低成本、高效益、高精度、不受时间和地域约束这些优点,应用非常广泛,涉及军事、民用等各个领域。在众多卫星导航定位技术中,精密相对定位技术的应用日趋广泛,实现精密相对定位技术的关键是基线两端测站的测量值所包含的系统误差具有强相关性,从而削弱甚至抵消这些误差的影响。轨道误差_额、接收机钟差等均能通过双差或精确的模型改正得到抑制甚至消除。基线长短发生变化时,差分定位精度将随之发生变化。在载波相位差分残差中,电离层延迟是对定位精度影响最为显著的一种误差源,电离层延迟作为精密相对定位中的主要误差源一直是研究的热点。因此,本文主要针对GNSS的电离层延迟特性及区域电离层修正在载波相位差分定位中的应用展开研究,主要工作如下:(1)分析载波相位相对定位模型及影响定位精度的主要误差源,验证电离层延迟是影响定位精度的主要误差源。随着基线长度的增加,电离层延迟空间相关性减弱,通过_会差分技术不能达到消除的目的。(2)基于电离层_以延_长迟的产生原理分析了常用的传统电离层_以延迟修正方法,分析得知:双频改正法、电离层模型法及差分改正法这些传统的电离层延迟修正方法,在地域或时域上各有限制,有些方法对于用户的要求也比较高。论文提出使用从载波相位差分定位中的双差残差中提取电离层延迟修正量,构建区域电离层辅助,更好的匹配电离层_以延_长迟的地域与时域变化,扩大用户范围。(3)为了能够提取出更为精确的电离层延迟量,提出了联合载波相位宽巷与伪距窄巷组合方式(MW-WL)与消电离层组合(IF)的方法求解各个频段的整周模糊度,并结合多历元累积实现进一步的优化。这样得到高固定率、高准确率的整周模糊度求解结果,从而达到反向求解提取出精确双差电离层延迟量的目的,进而构建区域电离层辅助的载波相位差分。(4)以22km基线长度的数据进行了区域电离层辅助的载波相位差分定位实验,实验结果表明,有了区域电离层辅助后,载波相位差分定位的整周模糊度固定率相对传统载波相位差分定位和单频多历元累积相比分别提升了75%和30%,定位精度分别提高了分别提高了92%和69%。以MW-WL/IF联合组合方式提取出双差电离层延迟,辅助进行载波相位差分定位,不仅能够提高载波相会差分定位的整周模糊度固定率,还能有效提高定位精度,能够有效解决基线延长后电离层延迟相关性变弱带来的的影响。

关键词： GNSS 电离层延迟载波相位差分定位多历元线性组合定位精度

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北斗导航系统载波相位差分定位技术研究

北斗导航系统载波相位差分定位技术研究

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作者：尹航北京理工大学

学位级别：硕士

随着我国的北斗卫星导航系统不断地建设与完善,基于北斗卫星导航系统的高精度定位技术逐渐成为目前卫星导航领域的研究热点。载波相位差分定位技术是高精度定位技术中的一种,可实现厘米级的定位服务。在未来,载波相位差分定位技术将是... 详细信息

随着我国的北斗卫星导航系统不断地建设与完善,基于北斗卫星导航系统的高精度定位技术逐渐成为目前卫星导航领域的研究热点。载波相位差分定位技术是高精度定位技术中的一种,可实现厘米级的定位服务。在未来,载波相位差分定位技术将是北斗系统高精度定位的重要应用模式之一。本文对载波相位差分定位的关键技术进行了系统地研究,在理论方面给出了一种基于历元间求差法改进的快速并行的单测站单频周跳探测算法,在实现方面给出了基于Xilinx公司的Zynq平台的北斗载波相位差分接收机系统设计方案,并利用实测数据分析了北斗系统载波相位差分定位技术的定位精度、固定比例等性能指标。本文的主要工作如下:1)阐述了载波相位差分定位技术的基础理论,系统地研究了时间和空间系统、卫星观测值、影响定位精度的观测误差和载波相位差分定位的数学模型。2)研究了载波相位差分定位中整周模糊度的几种解算方法,并利用北斗实测数据对LAMBDA(Least Square Ambiguity Decorrelation)算法的性能做了分析,对比了整周模糊度浮点解与固定解的精度。3)研究了整周模糊度的整周跳变探测的常用方法,并基于历元间求差法给出了一种改进的单测站单频周跳探测方法,对该方法的性能做了实测数据的分析。该方法检测速度快,准确率高,且只需要单一接收机的单频数据,适合低功耗的RTK应用。4)给出了一种基于Zynq平台的北斗载波相位差分接收机系统设计方案,研究了接收机射频通道单元的参数设计,给出了数字处理单元的硬件设计方案以及基于Zynq平台的软件设计方案。基于Zynq平台的载波相位差分接收机功耗低、体积小且可靠性相对较高,是卫星导航接收机的未来发展方向。5)在北斗载波相位差分接收机实现的基础上搭建实验场景,利用静态和动态的实测数据分析了北斗载波相位差分高精度定位系统在不同情况下的定位精度、模糊度固定比例等性能参数,验证了基于北斗系统的载波相位差分定位良好的性能。

关键词：北斗卫星导航系统载波相位差分定位整周模糊度周跳 Zynq

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基于载波相位差分定位的光伏电站割草机器人路径规划研究

基于载波相位差分定位的光伏电站割草机器人路径规划研究

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作者：余俊哲广西大学

学位级别：硕士

光伏电站运维中的技术和管理问题仍是发展的瓶颈之一,保持其周边清洁对提高发电效率至关重要,特别是杂草导致的安全问题。传统的人工和化学除草方法成本高且可能损害环境,而使用割草机器人则提供了一种低成本且高效的解决方案,但在光伏... 详细信息

光伏电站运维中的技术和管理问题仍是发展的瓶颈之一,保持其周边清洁对提高发电效率至关重要,特别是杂草导致的安全问题。传统的人工和化学除草方法成本高且可能损害环境,而使用割草机器人则提供了一种低成本且高效的解决方案,但在光伏电站区域存在光伏电板等物理遮蔽区域,导致以卫星信号为定位导向的割草机器人存在定位死区。因此,如何将割草机器人运用于光伏电站进行杂草清理维护具有重要研究意义,论文主要研究内容如下: 首先,针对光伏电站割草机器人实用化控制问题,研究割草机器人系统优化方案。优化车体平台结构设计,采用前端两个转动万向轮,后端两个驱动轮设计作为车体底盘设计方案,采用多齿刀片作为车载割草机构。优化硬件电路设计,包括主控芯片及电源模块、电机驱动模块、姿态检测及导航定位模块的设计。优化软件设计,以Keil为开发环境,针对性编写和优化模块的程序。建立运动模型,为后续全覆盖路径规划实验提供基础。其次,针对载波相位差分定位(Carrier Phase Differential GNSS,CPDGNSS)在定位模块被物理遮挡时导致信号遮蔽进入定位死区的问题,提出了基于实时动态载波相位差分定位(Real Time Kinematic,RTK)数据融合定位方法。通过从连续运行参考站接受网络修正信号实现RTK定位,使用扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)进行实时载波相位差分信号接收机与惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)进行数据融合定位,并用扩展卡尔曼滤波器进行数据处理,为后续全覆盖路径规划算法实现提供位置基础。接着,针对目标区域划分后的子区域间路径衔接问题,提出了一种二十四邻域改进A*算法。结合光伏电站环境地图模型特点,选用单元分解法进行目标区域划分,并对光伏电站进行地图抽象化建模。针对传统A*算法路径不平滑问题,提出了一种二十四邻域改进A*算法,给出了平滑处理方案。在此基础上开展实验研究,对比分析了在点对点路径规划实验中与传统A*算法与5邻域A*算法差异,改进A*算法规划的路径长度相较于传统A*算法优化了27.65%,转向次数优化了50%,相较于5邻域A*算法路径长度优化了14.37%,转向次数优化了67%。同时,将改进A*算法应用在全覆盖路径规划中的跨区域路径衔接与传统A*算法进行对比实验,重复率优化了10.1%,转向次数优化了33.3%,路径长度优化了2.65%,进一步验证了算法改进的有效性。最后,开发割草机器人测试平台并开展实验研究。对IMU传感器和RTK传感器分别进行静态误差分析,然后对其进行数据融合定位并进行测试分析,相较于采用RTK单模定位,定位精度提升了47.67%。接着在实际环境中搭建光伏电站模拟环境,进行了割草机器人全覆盖路径规划实验,覆盖率为95.2%,重复率为2.26%,实验结果验证了本文所提出方法的正确性和有效性,体现了割草机器人全覆盖路径规划算法合理性。

关键词：全覆盖路径规划割草机器人载波相位差分定位多邻域A*算法

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相位观测值随机模型对载波相位差分定位的影响研究

相位观测值随机模型对载波相位差分定位的影响研究

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作者：沈洋哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在目前的GPS高精度定位中,为了最大程度上降低各种误差源对于定位结果的影响,通常都是采用载波相位差分定位的方法,载波相位差分定位模型主要由函数模型和随机模型构成。在建立定位随机模型的时候应该考虑到观测值的相关性,从而能够体... 详细信息

在目前的GPS高精度定位中,为了最大程度上降低各种误差源对于定位结果的影响,通常都是采用载波相位差分定位的方法,载波相位差分定位模型主要由函数模型和随机模型构成。在建立定位随机模型的时候应该考虑到观测值的相关性,从而能够体现和反映出其质量特性。在对GPS相位随机模型的算法进行改进的基础之上对GPS载波相位差分定位算法进行研究,能够在一定程度上提高GPS定位的精准度以及可靠性。首先,本论文对GPS定位的基本原理以及解算方法进行了研究,同时对GPS定位中的一些常见误差进行了分析。通过将单点定位函数模型与载波相位差分定位函数模型算法的比较,显示出采用载波相位差分定位来进行GPS定位解算的优越性。其次,本论文分析了利用高度角、载噪比信息所构建的GPS相位随机模型对于GPS定位精度以及基线解算精度的影响。利用卫星的高度角有关信息,建立了指数函数以及三角函数的GPS相位随机模型,分析了两种模型同观测值误差之间的关系。利用卫星观测文件所提供的卫星载噪比相关信息,建立信噪比随机模型。通过仿真实验证明了三角函数随机模型、指数随机模型以及信噪比随机模型在基线解算中的效果优于等权随机模型,从而证明这些随机模型能够使得GPS定位精度进一步的提高。再次,基于最优不变二次无偏估计(BIQUE)的相关原理,对相位随机模型估计算法进行了研究分析,而后利用MATLAB仿真软件对GPS随机模型的BIQUE估计算法进行了仿真实现。通过仿真结果证明了将GPS随机模型的BIQUE估计法用于相位随机模型的验后估计的可行性,证明此估计方法能够更好地对随机模型进行完善,从而能够对基线解算精度以及定位精度进行进一步的提高。最后,依据等价方差-协方差的稳健最优不变二次无偏估计(RBIQUE)的相关原理,提出了一种全新的GPS随机模型的估计方法,同时设计出应用全新随机模型的定位解算仿真程序,并且通过仿真实验来对随机模型的作用效果进行验证。基于RBIQUE估计所构建的全新随机模型能够十分有效地降低GPS观测值中粗差对于方差分量估计的影响,从而进一步完善GPS随机模型的功能,提高GPS定位解算结果的精度。

关键词：载波相位差分定位随机模型最优不变二次无偏估计

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基于载波相位差分定位的输电线路无人机自主巡检研究及应用

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机电信息 2021年第24期 1-3页

作者：程亮亮国网浙江省电力有限公司湖州供电公司浙江湖州313000

目前,输电线路无人机巡检以人工操作为主,自动化程度不高,难以实现标准化、规范化,使得无人机巡线时间偏长,甚至会发生坠机、炸机等问题。载波相位差分定位技术(RTK)可为无人机提供航向信息,使无人机获得高精度的二维信息,有助于实现无... 详细信息

目前,输电线路无人机巡检以人工操作为主,自动化程度不高,难以实现标准化、规范化,使得无人机巡线时间偏长,甚至会发生坠机、炸机等问题。载波相位差分定位技术(RTK)可为无人机提供航向信息,使无人机获得高精度的二维信息,有助于实现无人机自主巡检。鉴于此,提出了一种基于RTK差分定位的输电线路无人机自主巡检方法。首先由人工操控无人机进行线路巡检,再根据记录的巡检航迹提取航拍轨迹点精确的经纬度、海拔高度和每一航拍点的摄像头俯仰角度等信息,进行无人机航线规划,最终据此设定的轨迹控制点按预设角度进行航拍,实现无人机巡检的流程化和标准化作业。现场试验结果表明,该方法可以在强电磁场环境下快速准确地完成定点巡航任务。

关键词：载波相位差分定位输电线路无人机自主巡检

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北斗三号高精度载波相位差分定位算法

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第5期43卷 593-599页

作者：祝会忠白云鹏辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000

针对北斗三号系统(BDS-3)全星座、多频率差分定位相关研究不足等问题,构建基于多频观测值的载波相位差分定位模型,并利用连续运行参考站(CORS)网络的实测数据以及实测车载动态数据对算法进行验证。研究表明:在静态定位模式下,双频组合中... 详细信息

针对北斗三号系统(BDS-3)全星座、多频率差分定位相关研究不足等问题,构建基于多频观测值的载波相位差分定位模型,并利用连续运行参考站(CORS)网络的实测数据以及实测车载动态数据对算法进行验证。研究表明:在静态定位模式下,双频组合中的B1CB2a在定位精度上表现最佳,与B1CB2a相比,三频组合B1CB2a B3I在N、E、U三个方向的定位精度分别提高了16%~41%、2%~62%、7%~47%;在动态定位模式下,三频组合B1CB2a B3I在N、E、U三个方向的定位精度分别提高了53%~61%、52%~75%、51%~53%。B1CB2a、B1CB2aB3I可分别在静态、动态定位模式下实现厘米级、亚米级的定位精度以及模糊度的快速准确固定,显著提高定位系统的性能和可靠性,在智能交通、无人机导航、精准农业等领域具有广阔的应用前景。

关键词：北斗三号载波相位差分定位多频观测值模糊度固定厘米级定位

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北斗区域卫星导航系统基本导航定位性能初步评估

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中国科学：地球科学 2014年第1期44卷 72-81页

作者：杨元喜李金龙王爱兵徐君毅何海波郭海荣申俊飞戴弦地理空间信息国家重点实验室西安710054 中国卫星导航应用管理中心北京100088 信息工程大学地理空间信息学院郑州450052 北京卫星导航中心北京100094 西安测绘信息技术总站西安710054

北斗区域卫星导航系统(也称北斗2代1期)于2012年12月27日正式开始运行,系统由14颗卫星组成,包括5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星.本文初步评估了北斗区域卫星导航系统建成运行后的基本导航定位性能... 详细信息

北斗区域卫星导航系统(也称北斗2代1期)于2012年12月27日正式开始运行,系统由14颗卫星组成,包括5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星.本文初步评估了北斗区域卫星导航系统建成运行后的基本导航定位性能,包括卫星可见性、位置精度衰减因子、伪距和载波相位观测量精度、单点定位和差分定位精度以及模糊度解算性能等.通过实验分析可知:北斗伪距和载波相位测量精度已与GPS处在同一水平,伪距测量精度约为33 cm,载波测量精度约为2 mm;北斗伪距单点定位水平精度优于6 m,高程精度优于10 m,已满足设计要求;北斗区域卫星导航系统已具备独立的双频RTK定位能力,其单历元双频模糊度解算成功率几乎与GPS相当;北斗载波相位差分定位精度与GPS相位差分定位处在同一水平,超短基线情况下,定位精度优于1 cm,而在短基线情况下优于3 cm;北斗与GPS组合定位时,模糊度解算的固定率和可靠性均显著提高;在短基线情况下,北斗/GPS组合载波相位差分动态定位精度相对于单一的GPS定位的改善可达20%以上;北斗单频伪距差分定位精度优于2.5 m,与GPS相比仍存在较大差距,其主要原因可能为北斗GEO卫星伪距多路径误差较大.

关键词：北斗卫星导航系统服务区域位置精度衰减因子伪距和载波相位测量精度单点定位伪距差分定位模糊度解算载波相位差分定位

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载波相位GPS在船艇定位和船艇姿态测量的应用

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公安海警高等专科学校学报 2002年第2期 3-5页

作者：逄金雷俞海公安海警高等专科学校 315801

本文阐述了裁波相位实时动态GPS定位的原理,给出了船艇高精度定位和姿态测定公式。

关键词： GPS 载波相位差分定位方位角姿态测定坐标系

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